تصویر ناسا از یک کهکشان با ستاره‌های فعال

"سازمان فضایی آمریکا"(ناسا) تصویری از یک کهکشان منتشر کرده که فعالیت‌های ستاره‌ای در آن بسیار بالاست.

کد خبر: ۱۷۵۰۱۹

تاریخ: ۲۹ شهريور ۱۳۹۶ - ۰۹:۲۱

به گزارش ایران اکونومیست؛ NGC 5398 یک کهکشان مارپیچی است که حدود 55 میلیون سال نوری با زمین فاصله دارد.

این کهکشان به خاطر داشتن یکی از بزرگترین ابرهای هیدروژن یونیزه شده در بین کهکشان‌ها مشهور است.

ابر هیدروژنی این کهکشان از یون‌های هیدروژنی تشکیل شده است که یک الکترون از دست داده‌اند.

این ابر در سمت چپ و پایین میله ستاره‌ای مرکز این کهکشان واقع شده است و یکی از مناطقی است که مواد فعال مورد نیاز برای ایجاد ستاره‌های جدید را به اطراف خود پراکنده می‌کند و در کل این کهکشان بزرگترین مجموعه ستاره‌ساز محسوب می‌شود و نسبت آن به کل کهکشان در حدود 1 به 5000 است.

این ابر هیدروژنی حداقل هفت خوشه ستاره‌ای جوان را در خود جای داده است.

منجمان دو توده درخشان در این ابر را با نام‌های A و B نامگذاری کرده‌اند که به ترتیب در 4 و 3 میلیون سال قبل انفجار خود را انجام داده و تشکیل شده‌اند.

ابر هیدروژنی این کهکشان دارای ستارگان داغ و فعالی موسوم به ستاره‌های "ولف-رایه" (Wolf-Rayet) است.

ستارگان ولف-رایه ستارگانی بسیار پرجرم یعنی با جرم بیش از ۲۰ برابر جرم خورشید هستند. آنان همچنین بسیار روشن و داغند و از این رو توجّه اخترشناسان را جلب کرده‌اند و به دلیل روشنایی زیاد خود یکی از گونه‌های فراغول‌ها هستند.
طیف این ستارگان نیز غیرعادّی است و این خود یکی از عواملی است که آنان را از دیگر ستارگان آسمان جدا می‌سازد.

چیزی که در طیف این ستارگان توجه هر فرد آشنا با اخترشناسی را جلب می‌کند این است که به جای خطوط جذبی عادی که در طیف‌های ستارگان معمول هستند، در طیف این ستارگان نه تنها خطوط جذبی دیده نمی‌شوند بلکه دارای خطوط نشری هستند. نکتهٔ جالب تر این است که پهنای این خطوط هم بسیار است! ویژگی‌های شگفت آور طیف این ستارگان به قدری فراوان است که اخترشناسانِ پس از پیکرینگ برای آنان رده طیفی دیگری به نام WR ایجاد کرده‌اند.

در سال ۱۸۶۷ میلادی در رصدخانه پاریس دو نفر به نام‌های چارلز ولف و جرج رایه هنگامی که طیف‌های بسیاری از ستارگان  را رمز گشایی می‌کردند سه ستاره ناشناس را یافتند. هنگامی که طیف این ستارگان را رمز گشایی کردند برخلاف خطوطی جذبی عادی و باریک معمولی خطوط غیرعادی نشری پهنی را در طیف‌های آنان دیدند. در طیف بیشتر ستارگان در پی حضور عنصرها در لایه‌های بالایی که پرتو را در دامنهٔ ویژه‌ای جذب می‌کنند، خطوط جذبی دیده می‌شود. شمار ستارگان با خطوط نشری بسیار کم است؛ بنابراین این ستارگان آشکارا غیرعادی بودند.

ماهیت خطوط نشری در طیف این ستارگان برای چند دهه ناشناخته ماند. ادوارد سی پیکرینگ نظریه‌ای پیشنهاد داد که مطابق آن این خطوط ناشی از حالت‌هایی غیرعادی از اتم هیدروژن هستند. روشن شد که با جای‌گذاری اعداد کوانتمی نیم صحیح خطوط «سری پیکرینک» با طرحی مشابه خطوط سری بالمر به دست می‌آیند. سپس نشان داده شد که این خطوط ناشی از حضور عنصر هلیوم هستند. گازی که در سال ۱۹۶۸ کشف شد.

یکی از شگفتی‌های موجود در این ستارگان ویژه وجود بادهای ستاره‌ای بسیار نیرومند در این ستارگان است. بادهای ستاره‌ای ستارگان ولف رایه سرعت‌هایی بیش از حدود ۲۰۰۰ کیلومتر بر ثانیه دارند. علل این سرعت‌های دور از تصوّر این هستند که ستارگان نامبرده شده جوهای ناپایداری دارند و جوهای بیرونی خود را به صورت لایه‌هایی حبابی شکل و سرشار از گاز و غبار به بیرون پرتاب می‌کنند.

این ستارگان ترکیبات شیمیایی گوناگونی دارند. در جوهای بیرونی برخی از آنان عنصر کربن به میزان فراوان وجود دارد. برخی دیگر نیز دارای میزان فراوان نیتروژن در جوهای بیرونی خود هستند. همچنین در جوهای بیرونی برخی از آنان هیچ‌یک از این دو عنصر به صورت فراوان وجود ندارند. ستارگان ولف-رایه که در جوهای بیرونی خود مقدار فراوانی عنصر کربن دارند درطیف خود خطوط نشری کربن را آشکار می‌کنند زیرا این عنصرها هنگامی که به شکل بادهای ستاره‌ای به محیط پیرامونی ستاره پرتاب می‌شوند هم فوتون‌هایی را که به سمت‌شان می‌آیند می‌ربایند و سپس به فوتون‌های بخش‌های خاصی از طیف اجازه دوباره گسیل شدن را می‌دهند. این بخش‌های ویژه خطوط نشری نام دارند.

در برخی از این ستارگان که در جوهای بیرونی خود به جای کربن فراوان نیتروژن فراوان دارند همین پدیده رخ می‌دهد ولی آن‌ها به جای خطوط نشری کربن نیرومند خطوط نیرومند نیتروژن را نمایان می‌کنند. در کنار این دو نوع عنصر ملکول‌ها و اتم‌های فراوانی در جوهای بیرونی و بادهای ستاره‌ای این ستارگان موجودند. این ذرات هم خطوط نشری مربوط به خود را درست می‌کنند.

این ستارگان بسیار کمیاب هستند ولی ‌امروزه دانشمندان به کمک پیشرفت‌های شایان اخترشناسی نزدیک به‌ ۵۰۰ ستاره ولف رایه را در کهکشان ما شناخته‌اند.